Продължава от стр. 2

Въпрос от задача „Температура на земята“ (биологични системи), съответстващ на четвърто равнище на трудност (584 т.) изисква учениците да посочат друг начин, освен дадения в текста, по който унищожаването на горите влияе върху повишаването на количеството на въглероден диоксид в атмосферата.

Отговорът изисква ученикът да комбинира знания от различни области (биология и химия) на природните науки, като ги приложи в конкретна ситуация. Необходимо е да се направи връзка между процеса фотосинтеза и необходимия за нея въглероден диоксид (СО2).

Резултатите на българските ученици, получили пълен кредит, са:

 PISA 2006 – 24% от учениците в изследването;
 PISA 2009 – 22% от учениците;
 PISA 2012 – 21,55% от учениците.

Резултатите показват, че учениците не се справят със задачи от високите равнища от скалата на PISA, а именно в уменията и компетентността за обяснение на ежедневни ситуации със средствата на науката, използването на познанията по природни науки в непознат контекст.

Тези резултати могат да се обяснят с факта, че в учебните програми по отделните предмети от КОО „Природни науки и екология“ (физика и астрономия, химия и опазване на околната среда и биология и здравно образование) липсва научен подход за единство и взаимовръзки при изучаването на отделните науки, нарушени са междупредметните връзки и това прави невъзможно преподаването на природните явления и процеси в цялост.

Задачата „Векът на пластмасата“ е от съдържателни области технологии и физични системи. Състои се от три въпроса.

Въпрос 1 от задачата е с избираем отговор от област технологии и е от четвърто равнище на трудност (584 точки). За да получат пълен кредит, учениците трябва да използват резултати от изпитания на нов пластмасов материал и да преценят, отговаряйки с „Да“ или „Не“, дали материалът е подходящ за изработването на три изделия, често срещани в бита.

Компетентността използване на научни доказателства означава учениците да тълкуват научни данни, да правят заключения и предположения, да доказват и мотивират заключения, да познават социалните последствия от научните постижения и технологичното развитие, т.е. да имат знания за наука (научни методи и обяснения) и да познават специфичните научни теми.

За да получат пълен кредит точки на задачата, от учениците се изисква да използват данни за качествата на материалите и да предвидят възможностите за приложение на тези материали. За правилното решаване на задачата е необходимо учениците да направят анализ и оценка на качествата на материалите и в резултат на това да направят заключение.

Процентът на учениците с пълен кредит е:

 PISA 2006 – 26%;
 PISA 2009 – 27%;
 PISA 2012 – 30% от учениците, участвали в изследването, грешни отговори са дали 67% от учениците, а 1,5% не отговорят на въпроса.

Това показва, че учениците не умеят да свързват основни характеристики на материалите (физични свойства, устойчивост на различни въздействия и опасност за здравето) с основни изисквания към качествата на изделия, които могат да се изработят
от тях.

Макар и заложена като очакван резултат, връзката между свойствата на изучаваните вещества и областите на тяхното приложение не се разкрива в достатъчна степен пред учениците. Вероятна причина е липсата на достатъчно време поради големия обем на задължителния за преподаване теоретичен материал.

Очевидно е и че използването на познания от различни области на природните науки и технологиите затруднява по-голямата част от учениците и показва слабости и пропуски в използването на междупредметните връзки в преподаването на свойствата на веществата, както и липсата на практическа насоченост в обучението.

Задача „Слънчеви панели“ е от съдържателна област Земя и Космос и се състои от три въпроса с избираем отговор. Въпрос №1 оценява компетентността научно обясняване на явление, той е от второ равнище (410 точки). От учениците се изисква да използват директно дадена информацията от текст и данни от графика, за да отговорят на въпрос.

Пълен кредит получават:

 PISA 2006 – 64% от учениците;
 PISA 2009 – 61% от учениците;
 PISA 2012 – 63,4%, грешни отговори дават 24,7% от учениците, а 8,2% не отговорят на въпроса.

Резултатите показват постоянност в постиженията на българските ученици в справянето им със задачите от второ равнище от скалата на PISA, там, където работят в познат контекст и се изисква елементарно тълкуване на ситуацията или познаване на природните процеси и явления. Не е за пренебрегване и фактът, че 11% от учениците не умеят да извличат информация от текст.

Задачата „Островът на пингвините“ е съставена от четири въпроса – два с избираем отговор и два със свободен отговор. Оценяваните компетентности са: използване на научни факти за обясняване, научно обясняване на явления и разпознаване на научен проблем.

Въпрос №1 от задачата е с избираем отговор. Оценява се компетентността за използване на научни факти за обясняване. Трудността му съответства на четвърто равнище (576 точки).

От учениците се изисква да изберат верния отговор от четири възможности, преценявайки кое е вярното заключение за разположението на гнезда на пингвини, за да е успешно размножаването им. За да изберат правилния отговор, учениците трябва да използват информацията в текста и от приложената таблица и да направят аргументирано заключение.

Пълен кредит получават:

 PISA 2006 – 29%;
 PISA 2009 – 31%;
 PISA 2012 – 34,3% от учениците; грешни отговори дават 61,4% от учениците; 4,3% от учениците не отговорят на въпроса.

Резултатите са показателни за това, че все още голям процент от българските ученици се затрудняват да следват логически схеми и да открояват съществени от несъществени данни, необходими за заключение/извод/предположение.

Въпрос №2 е с избираем отговор. Оценяват се компетентността за научно обясняване на природни процеси и явления. Съответства на четвърто равнище на трудност (592 точки). От учениците се изисква да обяснят намаляването на броя на пингвините за посочен период въз основа на информацията от текста на задачата.

Пълен кредит получават:

 PISA 2006 – 37% от учениците, участвали в изследването;
 PISA 2009 – 37% от учениците, участвали в изследването;
 PISA 2012 – 35,5% , грешни отговори дават 35,2%, а 26,6% не са дали отговор.

Резултатите в трите изследвания остават почти непроменени през годините и показват слабо формираната природонаучна грамотност на учениците и недостатъчно добре формирани умения и компетентности, които да им позволят да се справят със
задачите над трето равнище от скалата на PISA. По-голямата част от учениците се затрудняват да обяснят причината за дадено явление – в случая нарастването на населението, което променя жизнената среда на пингвините и влияе на броя им, а също
толкова голяма част, дали грешен отговор, дори са се насочили към факти, които нямат връзка с поставения въпрос.

Въпрос №3 към задачата е със свободен отговор. Оценява се компетентността за използване на научни факти за обясняване на природни процеси и явления и е от пето равнище на трудност (653 точки).

От учениците се изисква да отговорят и да се обосноват дали данните от таблица са достатъчни, за да се направи обоснован извод. За получаване на пълен кредит учениците трябва да анализират дадената информация (дадени са броят на снесените яйца и на оцелелите малки за две години) и да установят, че са им необходими повече данни, за да направят заключение (за по-дълъг период или за промяна в условията на острова). 

Задачата е на високо познавателно равнище и изисква да се направи заключение при недостатъчна информация.

Пълен кредит получават:

 PISA 2006 – 25% от учениците;
 PISA 2009 – 24% от учениците, участвали в изследването;
 PISA 2012 – 18%, грешни отговори дават 49%, а 29% от учениците не отговарят на въпроса.

По-голямата част от българските ученици не се справят с оценката на наличната информация от гледна точка на нейната пълнота и изчерпателност и не могат да вземат решение за подкрепа или не на извода, който е направен. Немалък е и процентът на
учениците, които не са дали отговор на задачата.

Прави впечатление снижаването на резултатите на учениците. Тези резултати потвърждават направения вече извод, че учениците нямат добре формирани умения и компетентности за анализ на данни, определяне на основни характеристики и оценка на резултатите, за да се направи обоснован извод. Налага се изводът, че е необходима целенасочена работа в часовете по природни науки и решаване на задачи, подпомагащи формирането на умения и компетентност за анализ, синтез и оценка.

Задача „Различен климат” се състои от три въпроса, като един е със свободен отговор и два въпроса с избираем отговор. Оценяваната компетентност е използване на научни факти за обясняване на природни процеси и явления. Въпросите са от съдържателна област Земя и Космос.

Въпрос №1 от задачата е със свободен отговор и е с трудност от трето равнище (500 точки). От ученика се изисква да анализира графика, на която са представени измененията на две величини – средномесечна сума на валежите и средна температура в
продължение на една година, и на основата на данните накратко да характеризира климата на определен град.

Отговорите на българските ученици са:

 PISA 2006 – 22% от учениците с пълен кредит, 19% с частичен кредит;
 PISA 2009 – 20,5% от учениците с пълен кредит, 20% с частичен кредит;
 PISA 2012 – 26% с пълен кредит, 19% с частичен кредит, с грешни отговори – 29,5% от учениците, и 24% не са дали отговор на въпроса.

Въпрос 3 е с избираем отговор. Има трудност от четвърто равнище (612 точки). От ученика се изисква да избере твърдението, което най-добре обяснява разликите в климата на два града, които имат приблизително еднаква географска ширина, но различно местоположение, и влиянието на океана върху конкретния климат и температурните промени.

Пълен кредит получават:

 PISA 2006 – 36% от българските ученици;
 PISA 2009 – 35% от българските ученици;
 PISA 2012 – 34%, грешни отговори дават 56,2%, а 8,7% не отговорят на въпроса.

Прави впечатление в резултатите на трети въпрос, че учениците не притежават умения за работа с ясно формулирани модели за действие в комплексни ситуации, които изискват правене на предположения. Около две трети от тях не умеят да избират и комбинират различни начини за представяне на информацията и да ги пренасят върху реални ситуации. Резултатите пряко кореспондират с българските учебни програми по природни науки, защото за правилен отговор на въпрос 3 освен знания по география се изискват и знания по физика – познаването на същността на величината специфичен топлинен капацитет и нейното значение. В контекста на въпроса големият топлинен капацитет на водата определя по-бавното нагряване и охлаждане на водата и от там – по-мекия климат на крайбрежните райони.

Изучаването на понятието специфичен топлинен капацитет често е само на ниво дефиниция и използването му е механично и се свързва само с участието му като числена стойност в количествени пресмятания на приета или отдадена топлина от тяло.

Данните показват, че използването на интердисциплинарен подход между география и физика и другите природни науки все още е рядкост в преподаването в българското училище.

Задача „Горски пожари” се състои от три въпроса с избираем отговор.

Въпрос №2 е с трудност от трето равнище (515 точки). От ученика се изисква да предвиди как ще се разпространи пожар при дадена посока на вятъра, за да вземе решение кое населено място да се евакуира първо.

Верен отговор дават:

 PISA 2009 – 45% от българските ученици;
 PISA 2012 – 46%, грешни отговори дават 48%, а 2,8% от учениците не са дали отговор на въпроса.

Въпросите към задачата нямат пряка връзка с учебното съдържание по конкретен предмет от природните науки, но до верния отговор би могло да се достигне, след като ученикът приложи математически модел за намиране на векторна сума (скоростта на вятъра като насочена отсечка в зависимост от посоката му и намиране на векторната сума на две насочени отсечки), да прецени кой от градовете трябва да бъде евакуиран.

Задачата е добър пример за приложението на математическите модели (вектори и скоростта като векторна величина) в реални ситуации и оценяване на резултатите. Такова разглеждане е извън действащата програма по физика и астрономия (задължителна подготовка) и останалите природни науки и учениците очаквано не могат да се справят.

Задача „Готвене на открито” включва два въпроса от област физични системи. Първият е с избираем отговор и е от трето равнище (518 точки). Учениците трябва да отговорят на въпрос, свързан с продукт, който се отделя при горене на дърва и на газ (пропан-бутан).

Пълен кредит получават:

 PISA 2006 – 41% от учениците;
 PISA 2009 – 38% от учениците;
 PISA 2012 – 36%; грешни отговори дават 59,8%, а 2,3% не отговорят на въпроса.

Анализът показва, че учениците не познават източника, от който се получават сажди при горенето. 33% от учениците посочват, че това е самият пламък, а за 20% от отговорилите това е въздухът. Всъщност може да се каже, че учениците не познават причината, поради която се получават сажди, и не я свързват с изгарянето на въглеводородосъдържащи горива.

Задача „Изчезването на динозаврите” се състои от три въпроса с избираем отговор от област Земя и Космос.

Въпрос №1 е с избираем отговор и е с трудност от шесто равнище (725 точки). Оценява се компетентността за използване на научни данни и доказателства. От учениците се очаква да анализират факти и да ги оценят във връзка с две изказани хипотези за изчезването на динозаврите. Фактите и хипотезите са дадени в табличен вид. Учениците трябва да отговорят коя от хипотезите (или и двете) подкрепя всеки от трите факта.

Пълен кредит получават:

 PISA 2006 – 8% от учениците;
 PISA 2009 – 10,4% от учениците;
 PISA 2012 – 10,6% от учениците. Грешни отговори дават 81,7%, е 5,1% не са решавали въпроса.

Въпросът е затруднил преобладаващата част от изследваните български ученици, което може да се обясни с това, че въпросът оценява компетентност за използване на научни факти за обяснение. Тези умения и компетентности почти не са или са слабо застъпени в обучението по природни науки в българското училище. Голяма част от грешните отговори се дължат на неумението на учениците да направят вярно логическо заключение от формулираните в условието на въпроса твърдения.

Още по темата

21/11/2017

Общество

PISA 2015: Българските ученици искат, но много малко от тях могат да работят в екип

06/12/2016

Общество

PISA 2015: 37.9% от 15-годишните под критичния минимум по природни науки

03/12/2013

Общество

PISA 2012: 43,8% от 15-годишните нямат и елементарни знания по математика